Parcs au sol

Un parc photovoltaïque au sol est composé d’un ensemble d’éléments dont les principes d’implantation sont adaptés au terrain et aux résultats des études préalables.

1. Une clôture sécurisée avec portail et vidéosurveillance
2. Un accès chantier et exploitation
3. Des voiries pour les travaux et la maintenance
4. Un ou plusieurs champs photovoltaïques avec leurs chemins de câbles et boîtiers de raccordement
5. Des postes onduleurs avec transformateurs
6. Un poste de livraison vers le réseau électrique
7. Une citerne incendie
8. Des aménagements paysagers le cas échéant

Parcs au sol

Dans les parcs au sol, les modules sont fixés sur des tables. Celles-ci sont soit en position fixe, généralement inclinées vers le sud, soit mobiles sur des structures couramment appelés "trackers" ou suiveurs de soleil, qui s’orientent en fonction de la course du soleil selon un ou deux axes.

Les tables fixes comportent généralement 3 à 6 rangées de modules dans le sens de la hauteur sur 10 à 20 modules dans le sens de la longueur. Le bas des modules à environ 80 cm du sol et le haut des tables entre 2m50 et 4m. Au début des années 2020, la majorité des installations photovoltaïques au sol installés ou en cours de construction sont de cette configuration.

Les trackers à axe unique horizontal forment des rangées nord-sud pour pouvoir pivoter d’est en ouest, généralement sur une largeur de module. Ils sont ainsi orientés à l’Est le matin à une inclinaison de 50° par rapport à l’horizontale, positionnés à l’horizontale à midi, et inclinés à l’Ouest à 50° le soir. Leur débattement ne dépasse pas 2m50 de haut. Ils sont équipés de moteurs répartis par rangées ou actionnant plusieurs rangées à travers un axe.

Les trackers deux-axes, qui s'orientent d'est en ouest au cours de la journée mais également du nord au sud en fonction des saisons, sont réservés aux cellules photovoltaïques à concentration. Celles-ci sont constituées d'une lentille de Fresnel en face avant de chaque cellule de silicium, pour lesquelles l'incidence du rayonnement solaire doit être normale à tout instant.

Le choix de la hauteur des structures dépend de l'impact paysager du parc et des possibilités d'ancrage (de la nature du sol). L’espacement entre les rangées de modules est calculé en fonction de l’ombrage mutuel d’une rangée ou d’un tracker sur l’autre.

Des systèmes agrivoltaïques sont actuellement en phase de test, permettant de concilier une culture agricole et une production d'énergie sur les mêmes parcelles.

Densités de puissance moyennes des parcs au sol, pour des modules de 15 à 20% de rendement surfacique (source : Hespul)

Insertion paysagère

Bien qu’ils soient plus gourmands en espace que leurs cousins éoliens du fait d’une densité énergétique plus faible, les parcs photovoltaïques ont un impact paysager nettement moindre découlant de caractéristiques qui les rendent beaucoup moins visibles :

• une structure visuelle horizontale et non verticale avec une hauteur maximale de quelques mètres, ce qui les rend peu visible pour un observateur au sol, même se trouvant à proximité.
• une gamme de couleurs dominantes « passe-partout » (entre bleu moyen et gris foncé)
• l’absence de mouvement attirant l’œil et donc l’attention.

Combiné à ces trois caractéristiques, l’effet d’alignement des champs de modules peut, pour un observateur situé en surplomb, rappeler certaines pratiques agricoles courantes (andains de foin, champs de lavande, vignes …).

En ce qui concerne la co-visibilité, notamment avec des monuments historiques ou des sites naturels, les parcs photovoltaïques sont soumis aux règles de droit commun dès lors qu’il s’agit d’un site classé au titre du patrimoine ou de l’environnement, sous l’autorité des ABF ou de la Commission des sites concernée.

Impacts sur la faune

La gêne occasionnée à la faune aérienne (oiseaux et insectes), essentiellement visuelle, est très limitée, et aucune observation ni étude n’a démontré l’existence de problèmes sensibles. L’idée parfois évoquée que la surface des modules pourrait être confondue avec une étendue d’eau par les oiseaux aquatiques est clairement infondée. Une étude menée en Allemagne sur un parc mitoyen d’un immense bassin de retenue du canal Main-Danube n’a révélé aucun cas d’une telle confusion.

L’obligation de clôturer les terrains pour des raisons de sécurité et d’assurance peut en revanche empêcher la faune terrestre moyenne et grande de se déplacer à sa guise, ce qui peut avoir des implications au niveau de l’équilibre de la biodiversité locale compte tenu de la dimension des espaces pouvant ainsi être interdits. Une solution peut être trouvée par la mise en place de dispositifs de passage des clôtures adaptés à la taille et aux mœurs des espèces concernées et, dans certains cas, de corridors écologiques.

L'ADEME et l'OFB ont publié un guide "Photovoltaïque, sol et biodiversité - Enjeux et bonnes pratiques" (2023) qui dresse un état des lieux des incidences du photovoltaique, des solutions pour les éviter, les réduire (ou les compenser), illustre ceci avec des retours d'expériences et dirige vers des guides complémentaires.

Le WWF a publié un module "Photovoltaïque au sol" (2023) dans sa démarche "Energies Renouvelables et durables". Ce référentiel, à destination principalement des collectivités et développeurs, vise à concilier l'accélération du développement du photovoltaïque au sol avec la réalisation de projets de qualité. Il liste plus de 60 recommandations détaillées, associées à 4 principes et 3 focus thématiques, réparties sur les 6 phases d'un projet.

Retombées pour le territoire

Fiscalité locale

Les parcs photovoltaïques au sol peuvent être économiquement attractifs pour les collectivités territoriales auxquelles l’arrivée d’un tel équipement est susceptible de procurer un revenu non négligeable grâce à la fiscalité locale (taxe d’aménagement, taxe foncière, contribution foncière des entreprises, IFER…) qui peut s’élever à plusieurs dizaines de milliers d’euros par an.

Pour une petite commune rurale, une rentrée de cet ordre de grandeur, garantie sur 20 ans, peut représenter une manne permettant de financer des projets ou des activités socialement utiles à la communauté et aux habitants, et contribuer ainsi à redynamiser des territoires en perte de vitesse.
Par ailleurs, si la commune est propriétaire du terrain, elle percevra aussi un loyer pour la mise à disposition de celui-ci. Enfin, elle peut décider d’entrer au capital de la société projet afin de toucher des dividendes, mesure encouragée par les pouvoirs publics à travers les appels d’offres de la CRE.

Maintien d'une activité agricole

Un parc PV au sol peut aller de pair avec le maintien d’une activité pastorale, pourvu que les hauteurs des structures et le schéma d’implantation des divers éléments aient anticipé cet usage. Le développeur photovoltaïque peut aussi inclure dans son projet la préparation de prairies (terrassements éventuels, ensemencement…) et l’installation de points d’eau pour les bêtes.

A Ortaffa, dans les Pyrénées Orientales, juwi EnR (désormais Neoen) et le maire de la commune ont mis en place une démarche spécifique permettant une bonne intégration d’un parc photovoltaïque au sol de 25 MW à la réalité du territoire.
Le parc en question, raccordé en septembre 2013, est implanté sur 87 hectares de terrains de faible valeur agronomique du type friches et vignes classées VCC1 (pour 90% de la surface du projet).

L’ensemble a été pensé pour permettre une cohabitation harmonieuse entre le parc et une agriculture respectueuse de l’environnement : découpage du parc en 10 enclos pour respecter les spécificités naturelles du site, certification ISO 14001 du chantier avec la mise en place d’une charte chantier vert, semis d’espèces fourragères et mellifères locales, entretien naturel du parc grâce aux moutons, installation de ruches….

Afin de préserver le patrimoine viticole de la région, juwi EnR et le maire d’Ortaffa ont mis en place une charte viticole permettant d’intégrer le développement de cette filière agricole en cohésion avec le projet de parc photovoltaïque. La charte prévoit que juwi EnR offre son soutien technique et financier aux exploitants pour replanter sur des terrains à plus grande valeur agronomique et améliorer leur vignoble, ou restructurer qualitativement leur exploitation voire se convertir à l’agriculture biologique. De plus, les meilleures parcelles de vigne ont été préservées selon des critères de qualité et de productivité alors que d’autres ont pu accueillir des installations photovoltaïques.
Ce projet a été présenté en amont aux habitants et acteurs locaux concernés afin de recueillir leurs avis et intérêts.
 

Contexte et DEFINITION

Avec la baisse des coûts des matériaux, l'augmentation du prix de l'électricité ainsi que la rarification des terrains compatibles avec un projet photovoltaïque au sol, de nouvelles typologies d'installations photovoltaïques sont apparues en France et dans le monde appelés agrivoltaïsme ou "agriPV".

L'étude de l'ADEME "Caractériser les projets photovoltaïques sur terrains agricoles et l'agrivoltaïsme" (2021) donne un état de l'art de ces types d'installations, des critères de qualification, ainsi que des éléments pour définir la notion d'agrivoltaïsme.

3 critères de qualification des projets sont proposés, avec une précision du mode d'évaluation de chaque critère  :

• le service apporté à la parcelle agricole, qui répond à la question : " Le projet photovoltaïque apporte t-il un service à l'exploitation ? De quelle nature ?"
• l'incidence sur la production agricole : "Quelle incidence du système PV sur la production agricole (performance quantitative et qualitative) ?"
• l'incidences sur les revenus de l'exploitation agricole : "Quelle est l'incidence du système PV sur les revenus de l'exploitation ?"

Cette classification dans une grille permet d'aboutir à des exigences minimales pour les projets qualifiés d'agrivoltaïsme :

"- apporter un service direct à l'échelle de la parcelle (catégorie 1 : adaptation au changement climatique, protection contre les aléas (notamment météorologiques), amélioration du bien-etre animal ou service agronomique précis pour les besoins des cultures) ;

- permettre d'améliorer la production agricole, ou de la maintenir, sinon de dégrader de façon acceptable cette production agricole ;

- maintenir, voire améliorer le revenu agricole."

En parallèle, est proposé de distinguer des cas de service indirect à l'exploitation (non qualifié d'agrivoltaïsme), nommés "couplages d'intérêt potentiel pour l'agriculture" sur le service agricole (niveau 1), sur le service agricole et les revenus de l'exploitation (niveau 2), sur le service agricole, les revenus de l'exploitation et la production de l'exploitation (niveau 3).

Également, sont listés 7 critères d'attention qui sont à considérer dans l'évaluation de la pertinence d'un projet sur terrain agricole :

• La vocation et la pérennité du projet agricole
• La réversibilité du système
• L'adéquation territoriale
• L'impact sur les sols
• Les impacts environnementaux et paysagers
• L'adaptabilité du système
• La flexibilité technique

BONNES PRATIQUES

L'Institut de l'Elevage (IDELE) a publié un guide pratique "L'agrivoltaïsme appliqué à l'élevage des ruminants" (2021) qui donne des conseils pratiques pour une bonne synergie entre activité d'élevage de ruminants et production photovoltaïque.

Exemples de projets

• Ombrières mobiles : système Ombrea

  La société Ombrea propose une solution d'ombrières mobiles pour des installations agrivoltaiques

  

• Ombrières mobiles : système Sunagri

  La société Sun'agri propose une solution d'ombrières mobiles pour des installations agrivoltaïques

  

• Ombrières mobiles : système Remtec

  La société Remtec propose une solution d'ombrières mobiles pour les installations agrivoltaïques

  

• Panneaux verticaux : système Next2Sun

  Des solutions de panneaux verticaux pour des installations agrivoltaïques existent, comme celui proposé par la société Next2Sun.

  

• Serres photovoltaïques

  Plusieurs sociétés développent et exploitent des installations photovoltaïques sur serres agricoles, aussi appelées serres PV.